(学際科目)材料科学基礎Ⅱ

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 (学際科目)材料科学基礎Ⅱ
科目番号 2019-92 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 基礎 材料学 小林政信著(コロナ社)
担当教員 小村 元憲

到達目標

1.材料の結晶構造と電子状態および電気的特性について説明できる。
2.材料の力学物性について説明できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
材料の結晶構造と電子状態および電気的特性について説明できる。材料の結晶構造と電子状態および電気的特性について理論式を用いて正確に説明できる。材料の結晶構造と電子状態および電気的特性について説明できる。材料の結晶構造と電子状態および電気的特性について説明できない。
材料の力学物性について説明できる。材料の力学物性について理論式を用いて正確に説明できる。材料の力学物性について説明できる。材料の力学物性について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
材料の基本的な物性(電気,磁気,力学,熱,光)は結晶構造やそれと関連する電子状態により決まる。本授業では材料の構造と状態を学び,特に電気物性や力学物性について解説する。
授業の進め方・方法:
講義を中心に教科書の内容に沿って実施し,適宜配布プリントにより補足する。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス 材料の構造と物性の関係の概要を説明できる。
2週 結晶構造と電子(1) 電磁波の波長とエネルギーの関係と光電効果を説明できる。
3週 結晶構造と電子(2)
シュレーディンガー方程式を説明できる。
4週 結晶構造と電子(3) 井戸形ポテンシャルの波動関数を導出できる。
5週 結晶構造と電子(4) 自由電子モデルからフェルミエネルギーまでの状態密度を計算できる。
6週 結晶構造と電子(5) 周期的ポテンシャル中での波動関数を記述でき,バンドギャップ形成を説明できる。
7週 結晶構造と電子(6) 金属,半導体,絶縁体の違いを説明できる。
8週 結晶構造と電子(7) PN接合のバンド図を説明できる。
4thQ
9週 結晶構造と電子(8) ダイオードの電流電圧特性を数式的に導出でき,フォトダイオードの電流電圧特性を説明できる。
10週 材料の力学物性(1) 力学物性の基本的なパラメータを説明でき,計算することができる。
11週 材料の力学物性(2) 真ひずみ,真応力を説明できる。
12週 材料の力学物性(3) 材料の粘弾性特性を説明できる。
13週 材料の力学物性(4) マクスウェル模型,フォークト模型について説明できる。
14週 材料の力学物性(5) 動的粘弾性測定について数式を用いて説明できる。
15週 まとめ これまでの授業内容を理解し,説明できる。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力人文・社会科学英語英語運用の基礎となる知識聞き手に伝わるよう、句・文における基本的なリズムやイントネーション、音のつながりに配慮して、音読あるいは発話できる。3
明瞭で聞き手に伝わるような発話ができるよう、英語の発音・アクセントの規則を習得して適切に運用できる。3
中学で既習の語彙の定着を図り、高等学校学習指導要領に準じた新出語彙、及び専門教育に必要となる英語専門用語を習得して適切な運用ができる。3
中学で既習の文法や文構造に加え、高等学校学習指導要領に準じた文法や文構造を習得して適切に運用できる。3
英語運用能力の基礎固め日常生活や身近な話題に関して、毎分100語程度の速度ではっきりとした発音で話された内容から必要な情報を聞きとることができる。3
日常生活や身近な話題に関して、自分の意見や感想を基本的な表現を用いて英語で話すことができる。3
説明や物語などの文章を毎分100語程度の速度で聞き手に伝わるように音読ができる。3
平易な英語で書かれた文章を読み、その概要を把握し必要な情報を読み取ることができる。2
日常生活や身近な話題に関して、自分の意見や感想を整理し、100語程度のまとまりのある文章を英語で書くことができる。2
母国以外の言語や文化を理解しようとする姿勢をもち、実際の場面で積極的にコミュニケーションを図ることができる。3
実際の場面や目的に応じて、基本的なコミュニケーション方略(ジェスチャー、アイコンタクト)を適切に用いることができる。3
英語運用能力向上のための学習自分の専門分野などの予備知識のある内容や関心のある事柄に関する報告や対話などを毎分120語程度の速度で聞いて、概要を把握し、情報を聞き取ることができる。2
英語でのディスカッション(必要に応じてディベート)を想定して、教室内でのやり取りや教室外での日常的な質問や応答などができる。3
英語でディスカッション(必要に応じてディベート)を行うため、学生自ら準備活動や情報収集を行い、主体的な態度で行動できる。3
母国以外の言語や文化を理解しようとする姿勢をもち、教室内外で英語で円滑なコミュニケーションをとることができる。3
関心のあるトピックについて、200語程度の文章をパラグラフライティングなど論理的文章の構成に留意して書くことができる。2
関心のあるトピックや自分の専門分野のプレゼン等にもつながる平易な英語での口頭発表や、内容に関する簡単な質問や応答などのやりとりができる。3
関心のあるトピックや自分の専門分野に関する論文やマニュアルなどの概要を把握し、必要な情報を読み取ることができる。2
英文資料を、自分の専門分野に関する論文の英文アブストラクトや口頭発表用の資料等の作成にもつながるよう、英文テクニカルライティングにおける基礎的な語彙や表現を使って書くことができる。2
実際の場面や目的に応じて、効果的なコミュニケーション方略(ジェスチャー、アイコンタクト、代用表現、聞き返しなど)を適切に用いることができる。3

評価割合

試験レポート課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000